[實用新型]一種多用途數字阻力裝置輸出電路

有效

• 申請號: 202220094340.5
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN216703266U
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 潘敏銳;潘巖君;朱曉明
• 申請（專利權）人: 泊康科技股份有限公司
• 主分類號: A63B21/00
• 分類號: A63B21/00
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 薛文玲

本實用新型涉及一種多用途數字阻力裝置輸出電路，該方案包括多用途數字阻力裝置以及設于多用途數字阻力裝置內的線圈，包括該線圈電連接的脈寬調制電路，脈寬調制電路包括依次連接的第一電阻、高速開關管、第四電阻及場效應管，第四電阻另一端通過第三電阻接電源，場效應管的柵極與該第四電阻另一端連接，該場效應管的源極與該電源連接，且該場效應管的漏極輸出與線圈連接，該線圈另一端接地。此設置可很好地控制線圈的電流大小，從而實現多用途數字阻力裝置的阻力大小控制。

技術領域

本實用新型涉及磁粉阻尼器技術領域，具體涉及一種多用途數字阻力裝置輸出電路。

背景技術

目前的健身器材中，通常會采用阻力的方式來實現力量訓練。如現有的力量訓練器械的阻力以強磁鐵產生的磁阻力為主，其主要以移動磁鐵與動輪鋁環的相對位置來調節阻力，加上距離伺服系統組成，還有用電機的阻力系統，由于結構的限制，控制精度差，成本高，前者還與鋁環(車輪)的速度成正比，即腳踩的速度越快，阻力越大，無法做成數字阻力精準控制。因此有采用磁粉阻尼器來提高控制精度，但是目前磁粉阻尼器采用的控制電路通常存在結構復雜，成本高的問題。

因此，亟待一種能夠顯著提高控制精度、降低成本的磁粉阻力輸出電路。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供了一種多用途數字阻力裝置輸出電路。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種多用途數字阻力裝置輸出電路包括多用途數字阻力裝置以及設于多用途數字阻力裝置內的線圈，還包括該線圈電連接的脈寬調制電路，脈寬調制電路包括依次連接的第一電阻、高速開關管、第四電阻及場效應管，第一電阻一端接入單片機的PWM信號，另一端連接高速開關管的基極，且該第一電阻通過第二電阻接地，該第二電阻一端連接高速開關管的基極，另一端接地并連接高速開關管的發射極，高速開關管的集電極連接第四電阻，第四電阻另一端通過第三電阻接電源，場效應管的柵極與該第四電阻另一端連接，該場效應管的源極與該電源連接，且該場效應管的漏極輸出與線圈連接，該線圈另一端接地。

工作原理及有益效果：1、與現有技術相比，本申請通過線圈通電來控制磁場，只需要控制脈寬調制電流大小即可控制磁場大小，而磁場所產生的力能夠使多用途數字阻力裝置起到阻尼效果，該阻尼效果與所加的脈寬調制電流大小成正比，其阻力可以精準地由脈寬調制電流所控制，從面實現數字控制和智能控制，從而解決了現有技術中無法精確控制的問題，且精度高，主要通過場效應管利用電場效應來控制晶體管的電流，如此在前面的經過對PWM信號的功率放大后，可以起到精確調整電流大小的效果，如此就能夠精確地調節磁場所產生的力的大小，也就是阻力大小，實現阻尼數字化調整，可適用于AI控制。

進一步地，場效應管的漏極和源極之間連接有穩壓二極管。又叫齊納二極管。利用PN結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。

進一步地，場效應管的型號為NCE60P25。該場效應管采用先進的溝槽技術和設計，提供出色的RDS(ON)和低柵極電荷。因此器件非常適合高電流負載應用，能夠顯著提高脈寬調制電路的性能。

進一步地，線圈的漆包線線徑為0.12～0.44mm，圈數為500～2500圈。

進一步地，多用途數字阻力裝置包括密封腔以及設于該密封腔內的磁粉和機芯圓片，該密封腔外設有用于安裝線圈的線圈骨架。如此通過該脈寬調制電路能夠將單片機的PWM信號進行功率放大并輸出不同大小的電流，以控制磁粉產生的磁力大小，在沒有被勵磁時，磁粉沒有磁性，機芯圓片在密封腔內自由活動，此時無阻力狀態，當線圈加有脈寬調制電流時，磁粉被勵磁，產生磁場，磁場所產生的力把機芯圓片與密封腔內壁相吸引在一起，這個吸引力作用在機芯軸上，形成阻力，這個力矩與所加的脈寬調制電流成正比，就是所加的脈寬調制電流大小就決定了機芯軸上的阻力之大小，其阻力可以精準地由脈寬調制電流所控制，從面實現數字控制和智能控制。